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C型檩条是什么?功能、用途和安装基础知识

CEE 檩条 101 功能、应用和安装基础知识

1.0什么是 C 型檩条?

C型檩条(也称Cee檩条) C型檩条是一种截面呈C形的结构构件,广泛用于金属建筑,作为墙体、屋顶和楼板的支撑梁。C型檩条以其优异的强度重量比而闻名,已成为工业和商业建筑中常用的次要结构构件。

C 型檩条通常采用 檩条成型机确保尺寸精确、型材一致、生产效率高。这种自动化成型工艺使制造商能够以可靠且经济高效的檩条生产满足现代钢结构建筑的结构需求。

C形横截面
C形截面

1.1C檩条的结构和功能

  • 轮廓形状:具有两个平行翼缘的 C 形截面,非常适合单跨应用,安装后具有强大的结构稳定性。
  • 材料:主要由镀锌钢或冷弯型钢制成,具有很强的抗腐蚀和耐恶劣环境的能力。
  • 放置:C 型檩条通常沿屋顶或墙壁水平安装,以承载和分配来自屋顶板、覆层或夹层楼板的负荷。
  • 框架系统:通常与 Z 型檩条一起使用,以形成更坚固的结构解决方案。

1.2金属建筑的 C 型檩条:荷载传递、稳定性和支撑

  • 负载转移:有效地将屋顶、覆层、雪或风的荷载转移到主要结构梁或柱上。
  • 侧向支撑:与其他结构元素组合时,可提供额外的抗弯曲、翘曲或变形能力。
  • 面板安装底座:为固定墙壁或屋顶板提供可靠的基础,确保结构的紧密性和稳定性。
  • 重量分布:正确的安装有助于均匀分布整个结构的负载,增强其稳定性。
C型钢结构支架
不锈钢c型钢檩条

1.3C型檩条的主要优势

  • 可定制尺寸:深度、厚度、长度可根据您的设计要求进行定制,适应性强。
  • 轻巧且经济高效:与其他型材相比,C 型檩条可最大限度地提高材料利用率,同时降低重量、运输和安装成本。
  • 优异的结构性能:提供强大的刚度和稳定性 - 特别是对于中小跨度 - 并且是墙体和屋顶结构的可靠解决方案。
  • 易于安装:开放式轮廓设计使其易于用螺栓或焊接连接,从而减少安装时间和劳动力。
  • 镀锌涂层具有耐腐蚀性能:热浸镀锌可延长使用寿命并保护檩条免受户外环境中的外部腐蚀。

1.4C型檩条的可能局限性

  • 开放区域可能积聚污垢或成为筑巢地点:
    C 形开口可能会吸引鸟类或碎片,需要额外的维护。
  • 大跨度或大负载可能需要额外的支撑:
    在重载或大跨度条件下,可能需要支撑结构,例如支撑或附加柱。
  • 极端条件下的一般限制:
    在强风、大雪或高温下,C 型檩条的结构抵抗力可能会降低。

2.0C 型檩条是金属建筑屋顶的正确选择吗?

在轻钢结构中, C型檩条 和 Z型檩条 是两种最常用的檩条类型。它们被广泛用于 支撑屋顶板和墙面覆层 并作为金属建筑的关键次要结构部件。了解其性能和应用可以帮助您确定C型檩条是否适合您的屋顶结构。

2.1C型檩条和Z型檩条之间的主要区别

  • C型檩条:C 形横截面;对称且易于安装;常用于墙体结构和中小跨度屋顶。
  • Z型檩条:Z 形;可旋转 180° 重叠,提供更大的结构连续性和稳定性;通常用于大跨度或倾斜的屋顶。

在实际应用中,C型檩条和Z型檩条可以单独使用,也可以组合使用,形成稳定的屋顶框架体系,由椽子、钢梁或墙体结构支撑。

C型钢檩条的各种应用和尺寸

2.2C型檩条在檩条棚中的可能局限性

C型檩条虽然结构简单、安装方便,但也存在一些局限性:

  • 强度限制:
    与 Z 型檩条相比,C 型檩条在重载或大跨度条件下的性能较差;可能需要额外的支撑或支撑。
  • 不适合重载应用:
    在带有轻质柱子的檩条棚下安装重型设备(例如叉车)可能会危及结构安全。
  • 耐火性差:
    大多数 C 型檩条系统没有防火涂层或包裹,因此在高温下容易出现结构不稳定或倒塌。
  • 连接刚度有限:
    C 型檩条通常通过焊接或螺栓连接到地基,因此更容易受到振动、热膨胀和收缩的影响,从而影响其稳定性。

2.3C 型檩条适合做屋顶吗?

C 型檩条非常适合 轻载和中小跨度屋顶系统, 例如:

  • 小型工业棚屋
  • 物流篷房
  • 临时储存建筑
  • 农业金属结构

但对于 大跨度、重载或高风险环境(如高温或强风)、建议使用 Z 型檩条或更坚固的框架系统。

金属檩条屋顶

3.0摘要:C 型檩条适合做屋顶吗?

是的——但这取决于您的项目要求。

项目类型 推荐 描述
小棚屋或临时建筑  强烈推荐 轻便、快捷、经济高效
中型工业厂房  合适的 与适当的结构支撑相结合
大跨度屋面 有限的 建议使用 Z 型檩条或专用桁架
大负载或恶劣环境  不推荐 C 型檩条可能会危及结构安全性和稳定性

3.1C型檩条与Z型檩条——结构和应用比较

方面 C型檩条 Z型檩条
横截面形状 C 形,带对称法兰 Z 形,具有不对称凸缘和倾斜边缘
法兰角 90度 小于 90° — 更灵活
接续能力 不适用于重叠 允许重叠——非常适合大跨度
一般应用 墙体支撑、地板梁、门和侧栏杆 屋顶主檩条、墙檩条
承重能力 适用于中、轻载结构 更高的承载能力——非常适合重载结构和大跨度
安装 简单、方便;适用于单跨结构 需要仔细对齐和重叠;适用于农业和工业建筑
结构稳定性 对称轮廓带来更高的刚性 更灵活;抗弯曲能力更强——尤其适用于倾斜的屋顶
成本效益 降低材料和安装成本 强度更高,但材料和安装成本略高
典型应用 商业墙体结构、夹层楼、窗户和围栏框架 大跨度工业屋面、农业建筑、坡度较大的结构

3.2C型钢檩条与Z型钢檩条的总结——特点和应用

方面 C型檩条 Z型檩条
应用 墙壁和地板托梁 屋顶和墙檩条的支撑
法兰角 90度 小于 90° — 更灵活
接续能力 不可重叠 大跨度连续搭接
屋顶坡度 适用于低坡度 适用于较陡的斜坡,具有较大的抗弯强度
承重能力 降低 更高——专为重载结构设计
安装 简单——适合单跨结构 需要仔细对齐和重叠;通常用于农业和工业建筑
典型应用 墙体支撑、楼板梁 大跨度屋顶、工业仓库结构
C型钢桁架建筑屋顶工厂

4.0C型檩条——应用和建议

C型檩条特别适用于对结构效率高、承载力中等、工期短的要求较高的场合。由于其重量轻、强度高、安装简便,常用于工业建筑、仓库、车棚和轻型钢结构。

对于轻型或临时结构,用 C 型檩条建造的檩条棚有几个主要优点:

  • 成本效益: 适用于跨度小于12米的结构——制造和安装成本低,成本效益高。
  • 易于安装: 使用螺栓或螺钉快速连接到主结构——加快现场组装并减少施工时间。
  • 轻便耐用: 冷弯型钢檩条重量轻但强度高,便于运输和安装,同时保持结构稳定性。
  • 用途广泛且适应性强: C 型和 Z 型檩条在许多地区(如钦奈、恰蒂斯加尔邦)均可轻松获得,并且能够快速采购和部署。

推荐应用:

  • 夹层楼板支撑结构
  • 墙体次框架
  • 小跨度金属屋顶框架
  • 门窗框架和装饰结构

不推荐用于:

  • 大跨度屋盖结构
  • 适用于大雪、大风或重型设备负载下的应用。
应用   职能作用
顶板支护 支撑屋面板,将重力荷载转移到主结构
墙体支撑 墙体框架内的水平支撑
楼板托梁 支撑夹层楼板,增加刚度和稳定性
门窗框架 构成门窗的结构构件
装饰元素 女儿墙、屋檐、栏杆或装饰细节

C型檩条与Z型檩条——选择指南

情况 受到推崇的 原因
跨度小、结构简单 C型檩条 安装快捷、结构稳定、成本低
大跨度、强风、重载条件 Z型檩条 连续重叠,抗弯曲能力更强
墙体框架 C型檩条 对称外形,安装方便
屋面坡度大 Z型檩条 随着坡度增大,抗弯性能更好
夹层楼板框架 C型檩条 可轻松连接到主梁和柱
大型多跨结构 Z型檩条 连续重叠形成更统一的结构

5.0如何选择合适的檩条尺寸?C型檩条尺寸和长度

5.1选择檩条尺寸的关键因素

檩条的尺寸和安装直接影响建筑物的安全性和稳定性。选择檩条时,请考虑以下几点:

  • 框架结构类型
  • 檩条跨距
  • 负载条件(风、雪、设备)

5.2常见的框架系统类型及其对檩条选择的影响:

  • 单跨系统: 檩条跨越整个长度,无需额外的支撑——需要更大的刚度。
  • 双檩条系统: 檩条放置在两端和中心——增加了额外的支撑和稳定性。
  • 双重叠系统: 檩条在中心重叠——增加了承载能力。
  • 连续重叠系统: 多条檩条间距均匀且受到支撑——非常适合大跨度结构。

5.3计算檩条数量:

根据框架配置确定檩条间距。

常见檩条间距 为 16 英寸(约 40 厘米),用于均匀分布负载。

5.4建议的 C 型檩条尺寸和最大跨度:

檩条高度 最大跨度
4英寸 12英尺(约3.6米)
6英寸 18英尺(约5.5米)
8英寸 25英尺(约7.6米)
10英寸 30英尺(约9.1米)

选择檩条时,请确保其尺寸与建筑物的跨度和负载要求相匹配,以获得坚固、稳定的结构。

C型檩条的常见尺寸

6.0如何为您的项目选择合适的 C 型檩条

选择合适的C型檩条是确保金属建筑结构性能和安全的关键步骤。选择时,您应该特别注意以下几点:

6.1建筑设计和荷载要求

C 型檩条的尺寸和间距应由建筑物的结构设计决定。
考虑以下因素以确保檩条能够安全承载所有适用的负载:

  • 屋顶坡度
  • 雪荷载
  • 风荷载
  • 当地气候条件

6.2材料规格

根据您的应用选择适当厚度和强度的钢材。
较厚的檩条通常具有更大的承载能力 - 但您应该在成本和安装简易性之间取得平衡。

6.3耐腐蚀

镀锌 C 型檩条是防锈的标准解决方案——尤其是在潮湿或腐蚀性的环境中。
镀锌工艺可延长檩条的使用寿命,减少维护,并有助于长期保持结构稳定。

7.0什么是传统金属檩条?

在传统结构中,檩条是承受屋顶板或金属板屋顶荷载的水平构件。
这些檩条由主梁或横梁支撑——通常间隔 约10英尺(3米) (取决于檩条尺寸和其他因素)。
通常, 4英寸、6英寸或8英寸C型檩条 用于这些应用程序中。

有时, 两根 6 英寸或 8 英寸 C 型檩条背靠背放置 可用于形成轻型结构系统——特别是当需要更大的刚度时。

此外, 帽形槽钢檩条 可用于需要低矮檩条或较小间距的情况。

c型檩条结构连接件1
c型檩条结构连接件2
c型檩条结构连接件3

8.0金属檩条结构原理

  • 横截面:C 型和 Z 型檩条(通常为冷轧)兼具强度高和重量轻的特点。
  • 负载分配:檩条将荷载从屋顶或墙面转移到主结构框架。
  • 连接方法:通常通过焊接或螺栓连接来提供可靠的负载路径。
  • 间距和跨度:确定檩条间距涉及结构稳定性和材料经济性之间的平衡。
  • 挠度控制:控制挠度可保证建筑物外壳的结构完整性和使用寿命。

9.0檩条安装:金属檩条安装指南

9.1檩条固定和连接

金属檩条通常使用连接件(夹板)固定在主结构框架上,这些连接件通常由合格的钢结构制造商焊接到桁架或柱子上。连接件的设计遵循 AISC标准化结构连接手册 确保符合规定的安全连接。

螺栓要求:

  • 常用螺栓规格: M12 4.6级螺栓。
  • 安装方法: 紧密贴合 安装以确保有效连接。
典型的四坡椽子细节
典型的顶点连接
典型的屋檐末端细节

调整空间:

为了便于安装过程中的对准调整, 镀锌钢檩条 特征椭圆孔测量 18×22毫米.这种设计在不影响结构性能的情况下,提供了更多的安装调整空间。

Z 型檩条连接:对于Z型檩条,需要在搭接处设置额外的连接孔,以保证结构的连续性和稳定性。

螺栓规格:重要提示:为 M12 螺栓设计的檩条不应使用 M16 螺栓,因为这可能会影响结构安全。

9.2安装方向规范

为尽量减少檩条的扭曲变形或因连接失败而产生的稳定性问题,应遵循以下安装方向规范:

  • C型檩条: 安装时将高的一侧连接到夹板,保持开口的一侧朝上朝向斜坡。
  • Z型檩条: 腹板应位于夹板的下侧,上凸缘位于其上方。

9.3安装注意事项

  • 交叉支撑安装: 在檩条完全融入系统之前,它们相对灵活。因此,必须同时安装交叉支撑(桥接)以保持整体稳定性。
  • 避免堆叠: 未安装屋面板的檩条上不要堆放捆扎的屋面材料,以防止因局部超载而造成永久变形。

10.0金属檩条材料及表面处理

金属檩条通常由钢或铝制成。以下是常见材料和表面处理的特性:

10.1材料选择:

  • 钢檩条: 通常由冷弯型钢制成,重量轻、尺寸稳定、经济高效且易于加工。
  • 铝檩条: 重量更轻,耐腐蚀性更好,适用于特殊环境(例如高湿度或腐蚀性环境)。

10.2表面处理类型及适用环境:

表面类型 描述 优势 适用环境
红色氧化涂层 红色氧化防锈底漆,用于运输防锈 成本较低(25%-35%比镀锌便宜),可涂漆,适合二次涂装 需要防护涂料的室内或非暴露环境
镀锌 表面镀锌合金,耐腐蚀 耐腐蚀,适用于恶劣环境,特别是沿海地区 户外、沿海和化工厂环境

10.3红氧化檩条与镀锌檩条的比较:

比较项目 红氧化檩条 镀锌檩条
成本 低的 高的
耐腐蚀 较弱,需要面漆保护 强的
使用环境 室内、非暴露或需要涂漆 户外、沿海和腐蚀性环境
易于绘画 易于涂漆 难以绘画
使用寿命 短的 长的

10.4常见尺寸和规格

  • 长度范围: 从 4 英尺(约 1.2 米)到 12 英尺(约 3.6 米),可定制。
  • 腹板高度: 常见规格从几十毫米到300毫米不等。
  • 法兰宽度: 介于 1.5 英寸到 4 英寸之间。
  • 材料厚度: 高达3.2mm,满足各种承重要求。

这些安装和材料信息应该可以帮助您更好地了解和规划檩条的安装,确保建筑物的结构稳定性和耐用性。

11.0C型檩条截面尺寸和结构特性-公制单位

所有檩条均采用符合 BS EN 10346 的热浸镀锌钢卷制成,最小屈服强度为 450 N/mm²,涂层为 Z275,确保具有很强的耐腐蚀性。

章节参考 深度(毫米) 厚度(毫米) 顶部法兰(a 毫米) 底部法兰(b 毫米) 上唇 (c mm) 下唇 (d mm) 重量/米(公斤/米) 面积(平方厘米) 长轴 Ixx (cm⁴) 短轴 Iyy (cm⁴) 长轴 Zxx (cm³) 短轴 Zyy (cm³) 长轴 rgx (厘米) 短轴rgy(厘米) 长轴 Mcx (kNm) 短轴 Mcy (kNm)
C140-14 140 1.4 65 65 15 15 3.24 4.12 132.12 23.86 18.87 5.37 5.66 2.41 6.61 2.4
C140-16 140 1.6 65 65 15 15 3.69 4.7 150.4 26.99 21.44 6.08 5.65 2.39 8.2 2.73
C140-18 140 1.8 65 65 15 15 4.14 5.27 170.32 30.1 24.33 6.54 5.66 2.38 9.65 3.11
C140-20 140 2 65 65 15 15 4.58 5.84 195.6 33.05 26.49 7.45 5.63 2.38 11.27 3.35
C140-25 140 2.5 65 65 15 15 5.73 7.31 228.29 40.27 32.61 9.08 5.61 2.36 14.74 4.09
C177-14 177 1.4 65 65 15 15 3.64 4.64 226.96 25.68 25.6 5.51 6.99 2.35 8.55 2.47
C177-16 177 1.6 65 65 15 15 4.15 5.28 257.59 30.12 29.4 6.51 6.99 2.34 10.59 2.8
C177-18 177 1.8 65 65 15 15 4.66 5.94 288.28 33.54 33.6 6.98 6.96 2.33 12.65 3.13
C177-20 177 2 65 65 15 15 5.17 6.58 319.6 38.36 36.6 7.84 6.95 2.33 14.65 3.44
C177-25 177 2.5 65 65 15 15 6.42 8.17 383.96 43.36 44.42 9.31 6.93 2.32 19.32 4.19
C200-14 200 1.4 65 65 15 15 3.96 5.04 266.2 30.12 31.61 6.51 7.79 2.3 9.66 2.5
C200-16 200 1.6 65 65 15 15 4.51 5.74 301.4 33.54 36.41 6.71 7.78 2.31 12.07 2.84
C200-18 200 1.8 65 65 15 15 4.99 6.33 338.3 38.33 38.73 7.03 7.77 2.3 14.45 3.16
C200-20 200 2 65 65 15 15 5.51 7 375.62 42.38 42.76 7.32 7.76 2.29 16.76 3.48
C200-25 200 2.5 65 65 15 15 6.87 8.75 523.37 44.95 52.34 9.43 7.73 2.27 22.83 4.24
C235-14 235 1.4 65 65 15 15 4.28 5.45 439.87 27.84 37.44 5.65 8.98 2.26 11.31 2.53
C235-16 235 1.6 65 65 15 15 4.88 6.22 500.3 30.25 42.59 6.4 8.97 2.25 13.45 2.88
C235-18 235 1.8 65 65 15 15 5.48 6.98 561.3 35.05 45.1 6.7 8.97 2.25 15.42 3.2
C235-20 235 2 65 65 15 15 6.08 7.74 622.8 38.96 50.4 7.13 8.95 2.23 17.12 3.53
C235-25 235 2.5 65 65 15 15 7.56 9.63 755.5 47 65.23 9.56 8.92 2.21 26.69 4.3
C265-14 265 1.4 65 65 15 15 4.61 5.87 585.32 28.73 44.17 5.71 9.98 2.21 12.58 2.56
C265-16 265 1.6 65 65 15 15 5.26 6.72 660.95 32.05 46.6 6.46 9.97 2.2 15.2 2.91
C265-18 265 1.8 65 65 15 15 5.9 7.52 746.358 36.19 56.33 7.2 9.95 2.19 19.32 3.42
C265-20 265 2 65 65 15 15 6.48 8.31 823.98 39.86 62.33 7.92 9.95 2.18 26.61 3.56
C265-25 265 2.5 65 65 15 15 7.56 10.38 1021.62 48.48 77.1 9.66 9.92 2.16 30.53 4.32

 

参考

www.westernstatesmetalroofing.com/blog/metal-purlins

vodsteelbuildings.com/blog/what-is-metal-building-purlin-types-sizes-cost/

www.bansalroofing.com/types-of-purlins-and-things-to-know-about-it/

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